(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池の燃料缶の構造の提供。【解決手段】燃料缶の構造は燃料電池が必要とする燃料の供給に用い、その燃料缶の構造は缶体１０、及び蓋２０を包括する。その缶体はメタノール水溶液を入れるのに用いる第一容槽１２、及び補充水とその燃料電池が反応時に発生する水を入れるのに用いる第二容槽１４を有する。その蓋はその缶体上に蓋をする。燃料缶の構造は、燃料電池が反応時に必要とする燃料を提供するだけでなく、さらに補充水と反応後に発生する水の保存に用いる事もでき、水の回収に便利で、補充水の使用を減らすことができる。このほかに、燃料缶の交換と同時にメタノールと水を一緒に交換する事ができ、さらには燃料電池の使用空間を節約し、使用者に最大の便利性と操作性を提供する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池が必要とする燃料の供給に用いる燃料缶構造であり、該燃料缶構造は缶体及び蓋を包括し、
缶体は第一容槽及び第二容槽を具え、該第一容槽はメタノール水溶液を入れるのに用い、該第二容槽はその燃料電池が反応時に発生する水を入れ、そして、蓋は、その缶体上に蓋をすることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項２】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第一容槽と第二容槽の間に、隔熱空間を形成することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項３】
請求項２記載の燃料缶の構造において、前記隔熱空間は空気流通用の通気口一つを有することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項４】
請求項２記載の燃料缶の構造において、前記隔熱空間には隔熱材料を充填することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項５】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記缶体は一体形成とすることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項６】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第一容槽は円柱状の容槽空間を有することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項７】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第二容槽は環状の容槽空間を有することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項８】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第二容槽は第一容槽の周囲を取り囲んでいることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項９】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記蓋には第一出口一つが設置され、第一容槽内のメタノール水溶液を出すのに用いることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項１０】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記蓋には第一容槽内の外圧差調整用の開孔一つが設置されていることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項１１】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記蓋には入口一つが設置され、その燃料電池が反応時に発生する水を第二容槽内へ入れるのに用いることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項１２】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記蓋には第二出口一つが設置され、第二容槽内の水を出すのに用いることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項１３】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記缶体の側面には、第三出口一つが設置され、第二容槽内の空気を出すのに用いることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項１４】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記メタノール水溶液はメタノールと水の混合物とすることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項１５】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第一容槽はエタノール水溶液を入れることができることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【請求項１６】
請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第一容槽には水素含有液体燃料を入れることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、燃料缶の構造に関するものであり、特に燃料電池が必要とする燃料の供給に用いる燃料缶の構造の一種である。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は電池内部で発生する燃焼反応により、化学エネルギーを電気エネルギーに転換する装置であり、それは水素イオンと酸素イオンの化学反応を通して、電気エネルギーと水を発生するものである。燃料電池が普通の電池と異なる点は、燃料電池は内部に化学エネルギーを保存せずに、外部の燃料缶から提供される燃料により、その電力を持続的に発生させる点である。燃料電池はエネルギー転換効率が非常に高いエコエネルギー源の一種であるため、その経済効果をどのように効果的に増進するかが重要な課題である。そのうち、燃料缶の構造の設計はまた、燃料電池全体の構造に影響を及ぼす。
【０００３】
現在、周知のダイレクト・メタノール燃料電池(Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔｈａｎｏｌ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ, ＤＭＦＣ)の発電原理は、メタノールの化学エネルギーを電気化学触媒により電気エネルギーへ転換することで、主な運行原理は陰極(空気)側から収集した水を、外部ポンプを利用して、陽極(燃料)側へ戻すことである。
【０００４】
周知技術の中では、メタノール水溶液を交換可能な燃料缶内に保存し、燃料電池は必ず水タンクを別途設置して、補充水と燃料電池が反応時に発生する水を保存する必要がある。このため、空間を占有するだけでなく、メタノールの補充と、必要な或いは反応時に発生する水溶液を別々に保存をする必要がある。使用者にとって、この種の交換方法は時間がかかるうえに面倒で、燃料電池の構造もまた比較的複雑である。この従来の技術はメタノールと水をスピーディー、且つ一度に交換できる機能がなく、また燃料電池の構造を簡単にすることもできない。
【０００５】
本考案が提出する燃料缶構造の一種は、上記の問題を効果的に解決することができる。それには二つの独立した容槽空間が設けられ、メタノール水溶液と水を別々に保存し、配合設計された燃料電池システムにより、補充水と反応後発生する水を燃料缶内に保存することができる。メタノールと水を一度に交換する機能を達成し、回収した水を重複使用することができ、並びに、燃料電池のシステム構造を簡単にし、それゆえ本考案の燃料缶の構造は高い便利性と経済効果を有している。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の主要な目的は、燃料缶内にメタノール水溶液と水を別々に保存する二つの容槽空間を設置し、この設計により、メタノール水溶液と水を別々に補充する必要がなく、スピーディー且つ便利な燃料缶の交換方式を提供できることである。
【０００７】
本考案のもう一つの目的は、特別に配合設計した燃料電池システムにより、燃料缶が反応後に発生する水を回収することができ、水の重複使用が便利なことである。
【０００８】
本考案の次要目的は、隔熱保護措置を設置し、回収水の熱エネルギーがメタノール水溶液に伝導して、メタノール水溶液燃料が異常な揮発を起こすのを避けることである。
【０００９】
上記の目的を達成するために、本考案は燃料電池が必要とする燃料の供給に用いる、燃料缶構造を提出する。その燃料缶構造は缶体一つ及び蓋一つを包括し、その缶体は第一容槽及び第二容槽を有する。その第一容槽はメタノール溶液を入れるのに用い、その第二容槽は補充水とその燃料電池が反応時に発生する水を入れるのに用いる。その蓋は、その缶体上に蓋をする。
【００１０】
比較的良い実施例では、その第一容槽と第二容槽との間に隔熱空間を形成することである。
比較的良い実施例では、その隔熱空間に空気流通用の通気口一つを有することである。
比較的良い実施例では、その隔熱空間に隔熱材料を充填することである。
比較的良い実施例では、その缶体が一体成形である。
比較的良い実施例では、その第一容槽が円柱状の空間を有することである。
比較的良い実施例では、その第二容槽が環状の空間を有することである。
比較的良い実施例では、その第二容槽がその第一容槽の周囲を取り囲むのである。
比較的良い実施例では、その蓋にその第一容槽内のメタノール水溶液を出すのに用いる、第一出口を設置することである。
比較的良い実施例では、その蓋にその第一容槽の内外圧力差調整用の開孔を設置することである。
比較的良い実施例では、その蓋にその燃料電池が反応時に発生する水をその第二容槽内へ入れるのに用いる入口を設置することである。
比較的良い実施例では、その蓋にその第二容槽内の水を出すのに用いる、第二出口を設置することである。
比較的良い実施例では、その缶体の側面に、その第二容槽内の空気を出すために用いる、第三出口を設置することである。
比較的良い実施例では、そのメタノール水溶液をメタノールと水の任意比率の混合物とすることである。
【００１１】
その中で、その第一容槽はまた、他の類似タイプの液体燃料を入れることができ、メタノール水溶液に限定せず、比較的良い実施例では、その第一容槽にエタノール水溶液、或いは水素含有液体燃料を入れることができる。
【００１２】
上記をまとめると、本考案の燃料缶構造は、燃料電池が必要とするメタノール水溶液を提供できると共に、水の補充及び燃料電池反応時に発生する水の回収ができる。この構造設計では、周知の燃料電池の燃料補充と排水を分離しなければならないという不便性を改善することができ、特別配合の燃料電池システムによって、燃料電池が反応時に発生する水溶液を効果的に回収することもできる。このほかにまた、燃料缶の隔熱保護措置により、回収水の熱量の影響を受けたメタノール水溶液が、メタノールの異常揮発を起こすのを避けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の考案は、燃料電池が必要とする燃料の供給に用いる燃料缶構造であり、該燃料缶構造は缶体及び蓋を包括し、
缶体は第一容槽及び第二容槽を具え、該第一容槽はメタノール水溶液を入れるのに用い、該第二容槽はその燃料電池が反応時に発生する水を入れ、そして、蓋は、その缶体上に蓋をすることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項２の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第一容槽と第二容槽の間に、隔熱空間を形成することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項３の考案は、請求項２記載の燃料缶の構造において、前記隔熱空間は空気流通用の通気口一つを有することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項４の考案は、請求項２記載の燃料缶の構造において、前記隔熱空間には隔熱材料を充填することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項５の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記缶体は一体形成とすることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項６の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第一容槽は円柱状の容槽空間を有することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項７の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第二容槽は環状の容槽空間を有することを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項８の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第二容槽は第一容槽の周囲を取り囲んでいることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項９の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記蓋には第一出口一つが設置され、第一容槽内のメタノール水溶液を出すのに用いることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項１０の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記蓋には第一容槽内の外圧差調整用の開孔一つが設置されていることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項１１の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記蓋には入口一つが設置され、その燃料電池が反応時に発生する水を第二容槽内へ入れるのに用いることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項１２の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記蓋には第二出口一つが設置され、第二容槽内の水を出すのに用いることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項１３の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記缶体の側面には、第三出口一つが設置され、第二容槽内の空気を出すのに用いることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項１４の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記メタノール水溶液はメタノールと水の混合物とすることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項１５の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第一容槽はエタノール水溶液を入れることができることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
請求項１６の考案は、請求項１記載の燃料缶の構造において、前記第一容槽には水素含有液体燃料を入れることを特徴とする、燃料電池の燃料缶の構造としている。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の燃料缶構造は、燃料電池が必要とするメタノール水溶液を提供できると共に、水の補充及び燃料電池反応時に発生する水の回収ができる。この構造設計では、周知の燃料電池の燃料補充と排水を分離しなければならないという不便性を改善することができ、特別配合の燃料電池システムによって、燃料電池が反応時に発生する水溶液を効果的に回収することもできる。このほかにまた、燃料缶の隔熱保護措置により、回収水の熱量の影響を受けたメタノール水溶液が、メタノールの異常揮発を起こすのを避けることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１を参照すること。図１は、本考案の燃料缶構造の比較的良い実施例の立体分解図である。その燃料缶構造は、缶体１０一つ、及び蓋２０一つを包括する。その缶体１０は円筒状の外形を呈し、その内部には第一容槽１２一つ、及び第二容槽１４一つを設置する。その第一容槽１２は円柱状の容槽空間１２５一つを有し、燃料電池が反応時に必要とするメタノール水溶液を入れるのに用いることができる。その第二容槽１４は、その第一容槽１２の周囲を取り囲むと共に、環状の容槽空間１４５一つを有し、燃料電池が反応時に発生する水を入れるのに用いることができる。このほか、その缶体１０の側面には別途、第三出口１５一つを設置し、その第二容槽１４内の空気を出すのに用い、またその缶体１０は製作時に一体成形とすることができる。
【００１６】
その蓋２０には、第一出口２２一つ、開孔２４一つ、入口２６一つ、及び第二出口２８一つを設置する。前記第一出口２２は、当初その第一容槽１２内に保存され、燃料電池が反応時に必要とする燃料のメタノール水溶液を出すのに用いることができる。前記開孔２４は、前記第一容槽１２の内部と外部両者間の空気の気圧差調整に用いることができ、その第一容槽１２のメタノール水溶液の抽出をよりスムーズにする。その入口２６は、燃料電池が反応時に発生する水を入れるのに用いると共に、それを第二容槽１４内に回収する。前記第二出口２８は、前記入口２６から入った水を出すのに用い、回収した水溶液を重複使用することができる。
【００１７】
図２を参照すること。図２は、本考案の燃料缶構造の比較的良い実施例の立体組立図である。その蓋２０はその缶体１０に緊密に蓋をして、且つその蓋２０は缶体１０から容易に外れない。
【００１８】
図３を参照すること。図３は、図２のＡ−Ａ方向の断面図である。その蓋２０は外縁部分２９２を通してその缶体１０を挟んで固定し、且つその蓋２０の環状突起２９４をその缶体１０の固定溝１６中に挿入し、その缶体１０と蓋２０を緊密に結合させる。その第一容槽１２とその第二容槽１４間には隔熱空間１８一つが形成され、前記隔熱空間１８は燃料電池の回収水の熱量が、メタノール水溶液に伝導するのを避けることができる。その隔熱空間１８下部には通気口１８５が設置され、空気流通の便を図る。このほかに、燃料缶製作時、その隔熱空間１８に、当初の空気利用の隔熱方式に代えて、隔熱効果を有する材料を充填することも選択できる。
【００１９】
図４を参照すること。図４は、本考案の燃料缶構造を使用状態時の、燃料と水の運行状況を説明するものである。まずその第一容槽１２内にメタノール水溶液４２を保存し、そのメタノール水溶液４２はメタノールと水の任意比率の混合物とする。主に燃料電池が必要とする燃料の提供に用い、燃料電池はパイプ４２５一つにより必要なメタノール水溶液４２を抽出することができる。
【００２０】
このほか、その第二容槽１４内部に、適量の水溶液４８を入れることが選択できる。並びに、パイプ４８５により事前に保存されていた水４８を抽出する。そして、その第二容槽１４内部の空気４４はその第三出口１５により、燃料缶内外と流通することができる。燃料電池が反応時に発生する水４６はパイプ４６５により、その第二容槽１４内に回収保存することができ、回収後の水４６はさらにパイプ４８５を通して出すことができて、水４６の再利用に便利である。最後にメタノール水溶液４２を使い切った後は、直接別の新しい燃料缶と交換し、燃料電池に電力供給を継続させることができる。
【００２１】
図５、及び図６は、本考案の燃料缶構造の別の比較的良い実施例の説明である。蓋５０は第一出口５２一つ、開孔５４一つ、入口５６一つ、及び第二出口５８一つを設置し、それら設置する穴の位置は、蓋５０上の特定位置に制限されないが、第一出口５２と開孔５４は円柱状の容槽空間１２５と互いに導通している。入口５６、第二出口５８、及び第三出口１５は、環状の容槽空間１４５と互いに導通している。
【００２２】
前記に述べた缶体、蓋、容槽及び容槽空間の形状造形は、説明のため用いたに過ぎず、使用者のニーズに基づき、他の種類の形状造形、例えば角型などを採用する事もできる。このほか、二つの容槽内にそれぞれ保存するメタノール水溶液と水は互いに交換することもできる。容槽内にはまた、他のタイプの液体燃料、例えばエタノール水溶液、或いは水素含有液体燃料などを入れることもでき、メタノール水溶液に限らない。
【００２３】
使用状態時の燃料と水の運行状況が、大体において本考案の燃料缶構造を満足する、似たような設計は、全て本考案の燃料缶構造の保護範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案の燃料缶構造の比較的良い実施例の立体分解図である。
【図２】本考案の燃料缶構造の比較的良い実施例の立体組立図である。
【図３】図２のＡ−Ａ方向の断面図である。
【図４】本考案の燃料缶構造の使用状態時における燃料及び水溶液の運行状況を示す図である。
【図５】本考案の燃料缶構造の別の比較的良い実施例を示す図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ方向の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    缶体
１２    第一容槽
１２５  容槽空間
１４    第二容槽
１４５  容槽空間
１５    第三出口
１６    固定溝
１８    隔熱空間
２０    蓋
２２    第一出口
２４    開孔
２６    入口
２８    第二出口
２９２  外縁部分
２９４  環状突起
４２    メタノール水溶液
４２５  パイプ
４４    空気
４４５  パイプ
４６    水
４６５  パイプ
４８５  パイプ
５０    蓋
５２    第一出口
５４    開孔
５６    入口
５８    第二出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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